基于Potts模型的隐式曲面上的图像分割方法

针对隐式曲面上多相图像分割的问题,基于曲面的隐式表达、隐式曲面上的内蕴梯度等概念,将用于平面图像分割的Potts模型推广.首先对于隐式封闭曲面和隐式开放曲面,分别给出Potts模型的推广形式.然后对于传统梯度降方法计算效率低的问题,为曲面上的Potts模型设计了Split Bregman算法和对偶方法,并在对偶方法的基础上提出了一种改进的快速算法.多个数值实验结果表明,所提出的曲面上的Potts模型能有效地分割闭/开曲面上的分段常值图像,并且新的改进对偶方法在计算效率方面优于其他两种方法.     

多体系统动力学微分／代数方程组的一类缩并算法

提出了多体系统动力学微分／代数组初值问题的一类缩并数值积分方法，首先通过矩阵正交分解法对增广系统转化为非超定系统，然后用Ｔａｙｌｏｒ展开法将其改写为可交替失代的格式，并用Ｎｅｗｔｏｎ迭代与差分修正求得系统响应，文末通过对平面二连杆操作手仿真验证了算法有有效性。     

基于归一化超拉普拉斯先验项的运动模糊图像盲复原

基于变分方法提出了一种运动模糊退化图像的盲复原算法.考虑自然场景的图像梯度符合长拖尾概率分布,提出的方法采用归一化的超拉普拉斯先验项作为变分能量方程中的光滑项,从而有利于图像在去模糊的求解过程中正确解收敛.由于建立的能量方程不是严格凸的函数,故引入了分裂方法进行求解.整个运动模糊退化图像的盲复原过程在多尺度框架下由粗到细尺度渐进执行.最后利用估计出的点扩展函数计算清晰图像.相对于传统的盲复原算法,本文提出的算法不需要预测图像的梯度信息和对梯度进行筛选,直接求解能量方程就能够得到相应的正确解.得到的结果验证了本文算法的有效性.     

总温分离的首要条件

本文从总能量守恒方程出发，导出了引起总温变化的三大因素，并证明了在无传热的条件下，涡流管中总温分离是由不定常和粘性所引起的。     

CAD系统中产品设计三维实体建模方法的研究

三维建模是应用CAD系统进行产品设计的重要步骤。现在市场上已有不少的CAD系统，但是不同系统中的三维建模方法却是基本相同的。在这些三维建模的方法中，往往对用户施加了许多的限制，使得用户无法建立复杂的三维实体。笔者提出了一种新的三维建模方法－折叠法，应用这种方法的概念和原理，可以开发出先进的三维建模CAD系统。折叠二维平面图形构成三维实体是作者提出的一种新概念。     

基于非线性力反馈模型的软组织变形仿真

虚拟手术仿真研究中反馈力一般采用线性模型,但软组织的反馈力往往呈现出非线性的特点.通过对软组织生物力学特性的分析,将非线性性质应用到软组织力反馈模型的研究.在保持原线性反馈力方向不变的前提下,加入非线性扰动,建立了反馈力的非线性模型,从而使反馈力更加真实.首先构建了人体肝脏物理模型,然后给出了非线性力反馈模型方程,并对人体肝脏物理模型变形和反馈力进行了仿真.为了减小计算量采用了整体刚度矩阵缩减算法.仿真结果表明该模型有较好的非线性和可调节性.     

基于三角面模型的虚拟轮廓铣削仿真研究

针对基于三角面片构建的带内腔毛坯模型,在轮廓铣削仿真时,由于在不完全被切除的三角面片中未被切除顶点的不移动,所造成被切削轮廓面不光顺的问题,提出了沿刀具切削包络面的法向,未被切除的顶点移动到包络面上的方法,解决了轮廓面不光顺的问题;而对于仿真铣削带内腔毛坯时,就内外表面如何关联的问题,首先提出了判断刀具进出模型内外表面的算法,然后给出了轮廓面与内腔面关联的方法,完善地解决了这一问题.基于本研究提出的方法,通过VirtoolsDev开发平台,对带内腔的三角面片模型,获得了具有光顺切削表面的仿真效果.同时,使得铣削仿真精度也得到了根本性的改善.     

非线性扩散和变分模型在矢量图像去噪中的应用

分析了非线性扩散、基于整体变分方法的ROF模型以及矢量图像耦合技术的原理,比较了这些扩散、去噪模型的优缺点。根据矢量图像耦合思想将TV流运用到矢量图像扩散中,并参考ROF模型逼近项变分模型的优点,提出了基于非线性扩散、ROF模型和矢量图像耦合原理的改进TV流矢量图像耦合扩散模型,目地是在彩色图像中,去噪同时更好地保留图像轮廓、边缘等重要信息。实验对比分析了改进前后模型的去噪效果,并分析了改进模型下正、逆向扩散在彩色图像去噪中的作用。实验结果表明,改进的矢量图像耦合扩散模型能有效地保持彩色图像中的边缘信息,同时具有良好的去噪性能,且改进模型下,正、逆向扩散的性质在彩色图像去噪工作中仍能保持。